Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique par lequel l'azote est converti en différentes formes chimiques lors de sa circulation dans l'atmosphère, les écosystèmes terrestres et marins. La conversion de l'azote peut être effectuée par des processus biologiques ou physiques.
Les processus importants du cycle de l'azote comprennent la nitrification, la dénitrification, la fixation et l'ammonification. La majorité de l'atmosphère de la terre est constituée d'azote. Il représente 78% ce qui en fait la première source d'azote. Cependant, l'azote atmosphérique a une disponibilité limitée pour une utilisation biologique. Cela conduit à une pénurie d'azote utilisable dans de nombreux types d'écosystèmes.
Le cycle de l'azote est d'un grand intérêt pour les écologistes car la disponibilité de l'azote peut affecter le rythme d'importants processus écosystémiques tels que la décomposition et la production primaire. Les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles, l'utilisation d'engrais azotés artificiels et la libération d'azote dans les eaux usées ont considérablement modifié le cycle mondial de l'azote. L'altération humaine du cycle global de l'azote peut affecter négativement le système de l'environnement naturel ainsi que la santé humaine.
PROCÉDÉS DU CYCLE DE L'AZOTE
L'azote est disponible dans l'environnement sous différentes formes chimiques comme l'azote organique, le nitrite (NO - 2 ), l'ammonium (NH 4 + ), l'oxyde nitreux (N 2 O), le nitrate (NO 3 ), l'azote gazeux inorganique (N 2 ) ou monoxyde d'azote (NO).
L'azote organique peut se présenter sous la forme d'humus, d'un organisme vivant, ou de produits intermédiaires de décomposition de la matière organique. Les processus du cycle de l'azote consistent à transformer l'azote d'une forme à une autre. Bon nombre de ces processus sont menés par des microbes, dans leur effort pour accumuler de l'azote ou récolter de l'énergie. Par exemple, les déchets azotés dans l'urine des animaux sont décomposés par des bactéries nitrifiantes dans le sol pour être utilisés par les plantes.
FIXATION DE L'AZOTE
La conversion de l'azote gazeux en nitrites et nitrates via des processus industriels, biologiques et atmosphériques est connue sous le nom de fixation de l'azote. L'azote atmosphérique doit être (fixé) ou transformé en formes utilisables pour être absorbé par les plantes. La fixation peut être effectuée par la foudre, mais la majeure partie est effectuée par des bactéries libres ou symbiotiques appelées diazotrophes. La majeure partie de la fixation biologique de l'azote a lieu par l'activité de la Mo-nitrogénase que l'on trouve dans une grande variété de bactéries et dans certaines Archaea. Un exemple de bactérie libre est Azotobacter. Les bactéries symbiotiques fixatrices d'azote comme Rhizobium vivent normalement dans les nodules racinaires des légumineuses comme les pois et la luzerne. Ils forment alors une relation mutualiste avec la plante, produisant de l'ammoniac en échange de glucides.
ASSIMILATION
Les plantes peuvent absorber l'ammonium ou le nitrate du sol par leurs poils absorbants. Dans les cas où le nitrate est absorbé, il est d'abord réduit en ions nitrite puis en ions ammonium pour être incorporé dans la chlorophylle, les acides aminés et les acides nucléiques.
AMMONIFICATION
Lorsqu'un animal ou une plante meurt ou qu'un animal excrète des déchets, la forme initiale de l'azote est organique. Les champignons ou les bactéries convertissent l'azote organique des restes en ammonium (NH 4 + ), un processus connu sous le nom de minéralisation ou d'ammonification. Certaines des enzymes impliquées comprennent la Gln synthétase et la Glu déshydrogénase.
NITRIFICATION
La conversion de l'ammonium en nitrate est effectuée par des bactéries vivant dans le sol et d'autres bactéries nitrifiantes. Les bactéries comme l'espèce Nitrosomonas effectuent la première étape de la nitrification, l'oxydation de l'ammonium. Cela convertit l'ammoniac en nitrites. D'autres espèces bactériennes comme Nitrobacter effectuent l'oxydation des nitrites (NO 2 ) en nitrates (NO - 3 ).
DÉNITRIFICATION
La dénitrification fait référence à la réduction des nitrates en azote gazeux. Ceci complète le cycle de l'azote. Ce processus est mené par des espèces bactériennes comme Paracoccus et Pseudomonas dans des conditions anaérobies.
AUTRES PROCESSUS
Bien que la fixation de l'azote soit la principale source d'azote disponible pour les plantes dans la plupart des écosystèmes, dans les zones qui ont un substrat rocheux riche en azote, la décomposition de cette roche sert également de source d'azote.
